焦慮症係在精神及生理層面諸如智能、心理、身體及行為等綜合產生的一些不愉快的感覺，常出現焦躁緊張、易發脾氣、注意力不集中、坐立不安等。基於焦慮症的發病機制，利用常見或特異性壓力等建立諸多焦慮症之動物實驗模式，基本上基於動物行為/探索行為、衝突/防禦、社會行為、條件性厭惡/迴避等，今茲將常用焦慮症之動物實驗模式介紹如下。而除了以焦慮症之動物實驗模式外，研究中亦可以致焦慮藥物如 GABA_A 拮抗劑 pentylenetetrazole、serotonin拮抗劑 mCPP、CCK-4、CCK-8、sodium lactate 等誘導實驗動物焦慮；藉以了解焦慮症神經生物學甚至基因學、蛋白質體學之機制，及開發抗焦慮藥物

 

一、動物行為學模式（Ethological tests）

1. 舉臂式十字迷宮（Elevated plus-maze，EPM）

EPM 於 1984 年由 Handley 等人首次提出，1985年 Pellow 建立，為目前最廣泛使用且較為成熟經典之焦慮症動物模式；一般採用之動物為囓齒類動物包括大鼠、小鼠及沙鼠。主要根據動物行為學原理：利用囓齒類動物對未知新環境喜好探索之特性，但當其處於高懸之開放臂時又因其厭惡高度和空曠的天性而形成恐懼之心理，藉此造成矛盾心理以模擬焦慮之症狀。實驗中將囓齒類動物放入舉臂式十字迷宮的中央十字，觀察並記錄 5 分鐘內進入開放臂區與封閉臂區的次數和時間。一般囓齒類動物對高懸而空曠的開放臂之偏好與其焦慮程度呈負相關，即進入開放臂的時間延長、次數增多，表示其焦慮程度下降。此模式一般對 benzodiazepines、5-HT_1A agonists、ondansetron 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後可延長在開放臂的停留時間、增多進入開放臂次數，顯示上述藥物具有抗焦慮作用。其他類似之模式有 elevated zero maze、elevated T maze。

 

2. 明暗箱實驗（Light-dark box，LDB）

LDB 於 1980 年由 Crawley 等人建立，為區別囓齒類動物狀態焦慮（state anxiety）和特質焦慮（trait anxiety）的經典方法；一般採用之動物為囓齒類動物包括大鼠及小鼠。採用與 EPM 相似的原理，主要根據動物行為學原理：囓齒類動物對明亮燈光具有厭惡及迴避之本能行為的生物學特性，建立了明暗箱實驗。實驗中將囓齒類動物放入明室中，觀察並記錄 5 分鐘內進入明室與暗室的次數和時間；另亦可記錄在明暗示之水平運動、垂直運動。一般囓齒類動物傾向於在暗室活動，如果在明暗兩室之轉換次數增加和/或在明室之停留次數和時間增加，表示焦慮程度減輕，藉此來評價實驗動物焦慮反應的程度。此模式一般對 benzodiazepines、5-HT_1A agonists、ondansetron 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後會增加明室水平運動、停留時間及穿梭潛伏期。

 

3. 曠野實驗（Open field test，OFT）

為目前最常用的動物行為學分析方法，一般採用之動物為囓齒類動物包括大鼠及小鼠。主要根據動物行為學：囓齒類動物對新環境具有趨觸性（thigmotaxis），此囓齒類動物天生有靠近周邊的傾向，因中央區塊意味著威脅情境，而周邊區塊則相對安全。實驗中將囓齒類動物放入明亮空曠之區域中，觀察並記錄 5 分鐘內跨越每個區塊的次數、僵滯百分比、排糞、站立（rearing）和梳理行為（grooming）的數量。一般囓齒類動物傾向於在周邊活動，如果在場地中央部分的次數和時間增加，表示焦慮程度減輕，藉此來評價實驗動物焦慮反應的程度。此模式一般對 benzodiazepines、5-HT_1A agonists、ondansetron 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後會增加在場地中央部分的次數和時間。其他類似之模式有 hole board test。

4. 埋藏電擊探針實驗（Shock probe burying test，SPB）

SPB 於 1981 年由 Treit 等人建立，是目前在篩選抗憂鬱藥動物實驗模式較為敏感的一種動物模式；一般採用之動物為囓齒類動物包括大鼠及小鼠。主要根據動物行為學原理：囓齒類動物對電刺激具有厭惡及埋藏之本能行為的生物學特性，在動物的飼養環境中放置了一個電擊探針，藉此刺激實驗動物並引發其埋藏厭惡物品之生物本能行為。實驗中將囓齒類動物放入實驗箱中，於實驗箱內平鋪墊料並於一處牆面粘貼通電之探針，當其觸及探針時便遭受電擊，身體會經由前肢交替運動將底下的墊料迅速推向探頭處以避免再次接觸探針而受到電擊。一般當囓齒類動物在埋藏電擊探針的持續時間減少，表示焦慮程度減輕，藉此來評價實驗動物焦慮反應的程度。此模式一般對 TCA、SSRIs、benzodiazepines、5-HT_1A agonists 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後會減少埋藏電擊探針的持續時間。

5. 電擊致尖叫實驗（Shock-induced ultrasonic vocalization test，SUV）

SUV 於 1985 年由 Gardner 等人建立，一般採用之動物為囓齒類動物包括大鼠、小鼠及天竺鼠，其中以天竺鼠較佳。主要根據動物行為學原理：囓齒類動物對電刺激及疼痛引發叫聲與心理反應等之生物學特性，建立了電擊產生器及聲波記錄儀。當實驗動物放入實驗裝置並經多次電擊後，所發出的尖叫聲經由聲波記錄儀記錄並經電腦處理轉化成資料，作為焦慮評定的參數。一般當囓齒類動物接受電擊後其聲波的持續時間及強度減少，表示焦慮程度減輕，藉此來評價實驗動物焦慮反應的程度。此模式一般對 benzodiazepines、5-HT_1A agonists 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後會減少聲波的持續時間及強度。其他類似之模式有 footshock-induced freezing test、fear-potentiated startle test、isolation-induced vocalizations test。

二、衝突試驗模式（Conflict tests）

衝突試驗之基本原則是將獎勵與懲罰兩大方式相互組合而成，因此有多種不同之試驗方式；常用之行為衝突試驗模式有 Vogel punished drinking test、Geller-Seifter task、four-plate test 等，其中又以 Vogel punished drinking test 最為常用，一般採用之動物為大鼠。以 Vogel punished drinking test 為例，於 1971 年由 Vogel 等人建立，主要原理：即將大鼠的飲水行為與不確定的電擊結合起來，大鼠若想滿足飲水的需要就可能會受到電擊，由此造成動物在飲水和避免電擊之間的趨避衝突，產生焦慮反應。實驗中先將大鼠剝奪飲水 48 小時後再允許飲水，每當舔吸水管口達 20 次，就給予 0.5 mA 2 秒的電擊，以大鼠舔水次數和被電擊次數作為焦慮指標。而 Geller-Seifter task 於 1960 年由 Geller 及 Seifter 等人建立，之主要原理：係將受過非條件性訓練的大鼠以只有獎勵（壓桿以獲得食物）及獎勵合併懲罰（壓桿同時獲得食物及電擊）交替進行試驗，兩者都會因電擊導致大鼠攝食行為減少，從而產生條件性的恐懼，以大鼠於非條件性及條件性之攝食次數作為焦慮指標。此模式一般對 benzodiazepines、5-HT_1A agonists 等較為敏感，當囓齒類動物給予上述藥物後會增加條件性之攝食次數。其他類似之模式有 hyponeophagia tests 如 novelty-suppressed feeding test、cognitive-based tests 如 Pavlovian fear conditioning test、conditioned taste aversion test、conditiond emotional response。

三、社會行為模式（Social interaction tests）